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远东龟铁甲的生活史和种群动态研究

2020-06-15张志林李国军侯建利姜雄高爱军段立清

中国森林病虫 2020年3期
关键词:铁甲白桦羽化

张志林李国军侯建利姜雄高爱军段立清

(1.乌兰察布市森林病虫害防治检疫站,内蒙古乌兰察布 012000;2.内蒙古自治区森林病虫害防治检疫站,内蒙古呼和浩特 010010;3.内蒙古农业大学林学院,内蒙古呼和浩特 010010)

白桦Betula platyphylla属桦木科Betulaceae桦木属Betula,是森林先锋树种之一,广泛分布在我国的东北、华北、西北及西南地区,有喜光、耐低温、气候适应性强等特点[1]。该树种树形优美、生长迅速,是中国北方主要园林木本观赏植物,材质优良,是造林重要的树种之一,也是一种重要的工业用材树种[2]。

2016 年,在内蒙古自治区大青山国家级自然保护区发现食叶害虫远东龟铁甲Cassidispa relictaMedvedev,1957。该虫主要危害天然次生白桦林,造成叶片潜痕斑驳、枯黄,影响光合作用和生态景观[3]。该虫为中国新纪录种,属叶甲总科 Chrysomeloidea铁甲科Hispidae铁甲亚科Hispinae铁甲族Hispini龟铁甲属Cassidispa[4]。该属全世界共有8种,主要分布于中国、俄罗斯、安哥拉、刚果等地。我国现分布有5种,分别为远东龟铁甲、晋龟铁甲Cassidispa bipuncticollis、藏龟铁甲Cassidispa femoralis、滇龟铁甲Cassidispa maderi以及黑龟铁甲Cassidispa mirabilis[4-7]。远东龟铁甲在内蒙古自治区大青山自然保护区内发生面积约1万hm2,集中分布在乌兰察布市卓资县的上高台林场、包头市土默特右旗和呼和浩特市武川县等地的林场,并有向白桦其他分布区域蔓延的趋势。研究其生物学及发生规律,可为有效控制其发生提供依据。

1 材料与方法

1.1 生活史调查

1.1.1 越冬死亡率调查 2018年5月初,在内蒙古乌兰察布市卓资县上高台林场山地,从山麓开始向上,每5 m处设一个采样点,共设11个采样点,从坡底向坡顶依次编号1~11。采集白桦枯枝落叶,并将枯枝落叶分上下2层装袋,带回实验室。将上层叶片散落在地面,下层叶片层层叠加,模拟林间环境饲养远东龟铁甲,待其成虫羽化。

1.1.2 饲养观察 从野外定点采集有远东龟铁甲的白桦枝条,装入袋中,观察雌雄数量,记录不同高度层枝条有虫数。将枝条洗干净,插入有水烧杯中,枝条穿过硬纸盖,罩上30 cm高的透明圆桶,接入5头雌虫和5头雄虫,桶口盖上纱布,用橡皮筋固定,防止远东龟铁甲逃逸。定时检查产卵量,并更换新鲜枝条。

1.2 种群动态规律调查 于2018年5月中旬,定点、定时调查。从野外采集50 cm长的白桦枝条5~10枝,室内检查,记录每个枝条叶片上的卵、幼虫和成虫数量。

2 结果与分析

2.1 生活史 在内蒙古卓资县远东龟铁甲1 a发生1代,以老熟幼虫随潜入的叶片飘落在树冠下越冬,翌年4月中下旬开始化蛹,蛹期25 d左右,成虫始见期为5月中下旬,羽化期持续80 d左右,6月上旬开始产卵,卵期约20 d,幼虫始见期为6月底,7月中旬进入高峰期,9月上旬幼虫老熟,10月初开始随落叶越冬,幼虫期9个月。

2.2 生物学特性 成虫只做短距离飞行,寿命约43 d,雄虫寿命较雌虫短。成虫咬食叶片正面和叶肉补充营养,形成不规则条状取食痕,危害较重时叶片枯萎。成虫羽化后15 d左右开始产卵,产卵时咬破叶背表皮成一小洞,卵产于小洞内,每次1粒,产后由产卵管排出胶质物质封固。卵刚产时为半透明乳白色,逐渐变褐色。每雌虫平均产卵113粒。初孵幼虫潜于叶片上下表皮,在产卵点附近取食叶肉,随后扩展其潜道并形成黄色不规则带状斑块,随着虫龄增加,取食量明显增大,幼虫危害叶面积2~10 cm2,当幼虫在原叶片食料不足时,会转移到邻近叶片[5,8-10]。 幼虫 4龄,1龄历期约 9 d、2龄15 d、3龄17 d,以4龄幼虫越冬。

2.3 越冬及死亡率 在不同场所远东龟铁甲越冬的幼虫和成虫羽化数量不同(表1)。远东龟铁甲集中在较潮湿的枯枝落叶下层两叶片叠加层越冬,每50片叶片平均虫数为15.8头,少量在较干燥的枯枝落叶上层,50个叶片有虫数为3.1头;而且远东龟铁甲在山坡中下部的落叶层越冬幼虫和成虫羽化数量多。越冬幼虫死亡率较高,越冬后成虫平均羽化率为20.7%。

表1 远东龟铁甲在不同越冬场所的幼虫和成虫羽化数量Tab.1 Number of larvae and emerged adults of C.relicta in different overwintering sites

2.4 种群动态规律及发生危害程度 经调查,该幼 虫为潜叶危害型,成虫和幼虫危害期较长,受危害较重区域平均幼虫虫口密度约112头/50 cm枝条,平均每片叶片上有3头,最多达到7头;卵平均约198粒/50 cm枝条,平均每片叶片上产卵为4.5粒,最多有8粒。

由图1可见,卵的数量从6月中下旬开始剧增,一直到7月中旬达到最高,之后数量逐渐下降。幼虫数量6—8月增长迅速,8月中旬达到最高,之后减少。成虫数量6—7月缓慢增加,到7月中旬为最大值,之后到9月相对缓慢减少。

图1 各虫态数量动态Fig.1 The quantity dynamic at different stage

白桦叶片受害程度随远东龟铁甲危害时间而增加(图2),6月中旬叶片受害率达30%,7月叶片受害率可达80%,6月到7月中下旬成虫、幼虫共同危害,到9月初叶片受害率最大。

图2 白桦叶片受害率随时间的变化Fig.2 The damage rate change of B.platyphylla leaves with date

2.5 天敌 在调查中,观察发现远东龟铁甲的天敌有蜘蛛、卵寄生蜂和寄生蝇,平均寄生率达17.3%。

3 结论与讨论

远东龟铁甲在内蒙古大青山1 a发生1代,4月中下旬开始化蛹,5月中旬出现成虫,6月上旬产卵,6月底孵化幼虫,幼虫4龄,10月初开始下树越冬,发现天敌3种。越冬后,活卵及活幼虫占卵及幼虫总数不到1%,越冬死亡率高,死亡原因需进一步调查,推测这可能与幼虫越冬场所的湿度相关,湿度越小,存活率越低。叶片危害程度自7月开始严重,9月达到最大。对该害虫的防治应在6月中、下旬进行,这时远东龟铁甲对白桦叶部的危害尚轻。防治应选择生物类农药,如0.5%苦参碱水剂、6%鱼藤酮微乳剂等药剂[11-12]。但对于大青山自然保护区天然桦树林害虫的防治,应注重以生态系统的自我恢复和调节为主,加强生态系统中生物多样性的研究,发现和保护远东龟铁甲的天敌,目前发现的3种天敌还需进一步确定种名,了解其生物学特性及保护利用技术。

远东龟铁甲的研究目前尚处于初级阶段,对于生活史方面的研究仍需进一步深入,特别是该虫食性尚不清楚,危害树木种类没有准确记载,研究远东龟铁甲与其寄主的关系有利于指导防治工作。该虫卵的孵化率较低,可能与天敌寄生有关,尚需进一步观察研究。对该害虫的生物防治措施有待进行大量的防治试验,筛选最有效的防治方法,为今后防治远东龟铁甲提供可鉴之道。

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